Question

1．某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验．
（1）甲同学选用如图所示的装置制取氧气．
①写出仪器B的名称：集气瓶．
②甲同学应选取的试剂是Mn0₂和H₂O₂，Mn0₂固体在该反应中起催化作用．
③除用排水法外，甲同学还可选择向上排空气法收集氧气．
④实验前，甲同学先向仪器A中加入水，然后将导管放人水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现．该实验操作的目的是检验装置的气密性．
（2）若用高锰酸钾制氧气，反应的文字表达式是高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气，属于分解反应，
（3）甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，可用实验室中用高锰酸钾制取氧气的装置来制取．则制取甲烷的反应物状态为固体（填“固体”“液体”或“气体”）．收集装置可选用向下排空气法收集或排水法收集．
（4）乙同学称取一定质量KMn0₄放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，实验结束时，乙同学发现收集到的纯净O₂大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反应生成的MnO₂分解放出0₂；
猜想Ⅱ：你的猜想是反应生成的锰酸钾分解放出氧气
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的Mn0₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得Mn0₂的质量不变．则猜想Ⅰ是错误（填“正确”或“错误”）
②针对猜想Ⅱ，请你设计一个实验证明此反应中有无氧气生成．加热锰酸钾，将带火星的木条放在试管口，木条复燃，证明有氧气生成．
（5）同学们用制得的氧气做铁丝燃烧的实验，观察到的现象是剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体，反应的文字表达式是铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁，属于化合反应．集气瓶底装有少量的水的目的是防止铁的熔化物溅落，而炸裂集气瓶．

Answer 1

分析 （1）①熟悉常见仪器，了解名称；
     ②根据装置特点和实验室制氧气的原理进行判断；根据二氧化锰在反应中的表现了解作用；
     ③根据氧气的密度和溶水性考虑收集方法；
     ④实验前要检查装置的气密性；
（2）根据加热高锰酸钾制氧气生成锰酸钾、二氧化锰和氧气解答；
（3）根据反应物的状态和反应条件，选择制取气体的发生装置．
（4）【实验验证】①根据题中的实验现象进行解答；
②根据氧气能够支持燃烧的性质来进行解答．
（5）根据铁丝在纯氧中燃烧的现象及注意事项分析解答．

解答 解：
（1）①图中B是集气瓶，故答案为：集气瓶；
②该装置适合固液不加热反应，我们可以用过氧化氢溶液和固体二氧化锰反应制取氧气，其中二氧化锰在反应前后性质和质量都不发生变化，所以二氧化锰起催化作用．
③氧气的密度大于空气的密度，不易溶于水，所以除用排水法收集外，还可以用向上排空气法收集；
④这种做法可以使装置内外形成压力差，看装置是否漏气；故答案为：检验装置的气密性；
（2）加热高锰酸钾制氧气生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式是高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气，属于分解反应；
（3）加热高锰酸钾制氧气反应物是固体，反应条件是加热，则制取甲烷的反应物状态为固体，甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，所以可以用向下排空气法收集或排水法收集；
（4）【提出猜想】猜想Ⅱ：你的猜想是反应生成的锰酸钾分解放出氧气
【实验验证】①氧气为气体，而对二氧化锰加热，质量没有减少，所以可以判断二氧化锰不能分解产生氧气，故猜想1错误；
②根据氧气能够支持燃烧的性质可以知道，可以用带火星的木条复燃，所以可以用带火星的木条来进行检验．故可以为：制得了氧气或收到了氧气或将带火星木条伸入试管内，木条复燃等．
（5））铁丝在纯氧中燃烧的现象是：剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体；铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，反应的文字表达式是
：铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁；属于化合反应；还要注意瓶底放少量细沙或少量的水，防止铁的熔化物溅落而炸裂集气瓶；答案：
（1）①集气瓶；②H₂O₂、催化；③向上排空气；④检验装置的气密性；
（2）高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；分解；
（3）固体；向下排空气法收集或排水法收集；
（4）反应生成的锰酸钾分解放出氧气；
①错误；
②加热锰酸钾，将带火星的木条放在试管口，木条复燃，证明有氧气生成．
（5）剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体；铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁；化合；防止铁的熔化物溅落，而炸裂集气瓶；

点评 本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了文字表达式的书写、铁在氧气中燃烧的现象等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．